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步进电动机在数控机床、医疗器械、仪器仪表、机器人等自动或半自动设备中得到了广泛应用。步进电动机不象普通DC电动机需用连续流过的电流驱动,而是用电脉冲驱动。在单片机实验中并没有配备相应的实验配件,且步进电动机价格较贵,故一般没有另行增设。但在淘汰的5英寸软盘驱动器中却有一个性能极佳的驱动电动机,用此电动机进行实验设计,既能使弃物得到充分利用,又能调动学生进行实际操作的积极性,开发学生的创新能力。
一、步进电动机的工作原理
因选用的电动机是单极四相步进电机,其结构图如下图.四个绕组通常有八个引出端子,绕组的公共端子接合在一起而演变为5根或6根端子。在应用中,步进电动机的公共线接到电源的正极(有时也接到负极)。把绕组接电源的地线一个短时间,每一绕组依次就受到激励。每次绕组受到激励,电动机轴就旋转一圈的几分之一。为使轴正确地旋转,绕组必须按顺序地受到激励。其励磁方式可分为全步励磁及半步励磁,其中全步励磁又有1相励磁及2相励磁之分,而半步励磁又称1-2相励磁
(1)1相励磁法
在每一个瞬间只有一个线圈导通。消耗电力小,精确度良好,但转矩小,振动较大,每送一励磁信号可走1.8度。若欲以1相励磁法控制步进电动机正转,其励磁顺序如表所示。若励磁信号反向传送,则步进电动机反转。
(2)2相励磁法
在每一个瞬间会有二个线圈同时导通。因其转矩大,振动小,故为目前使用最多的励磁方式,每送一励磁信号可走1.8度。若以2相励磁法控制步进电动机正转,其励磁顺序如表所示。若励磁信号反向传送,则步进电动机反转。